Desarrollo de un código de cálculo basado en el Método de Monte Carlo orientado a la realización de correcciones de experimentos neutrónicos

En el presente trabajo de proyecto integrador se presenta el desarrollo de una herramienta de cálculo numérico orientada a la corrección de resultados de experimentos neutrónicos. Su propósito es ser aplicada en experimentos desarrollados en el laboratorio de Neutrones y Reactores del Centro Atóm...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Papadakis, Sergio M.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2010
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/269/1/1Papadakis.pdf
Aporte de:Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA) de CAB - CNEA - Biblioteca Leo Falicov Ver origen
Descripción
Sumario:En el presente trabajo de proyecto integrador se presenta el desarrollo de una herramienta de cálculo numérico orientada a la corrección de resultados de experimentos neutrónicos. Su propósito es ser aplicada en experimentos desarrollados en el laboratorio de Neutrones y Reactores del Centro Atómico Bariloche que hagan uso de la técnica eVS (electron Volt Spectroscopy). En base a un esquema del tipo Monte Carlo se escribió un código de programación versátil en el lenguaje FORTRAN 90 adaptable a diferentes situaciones experimentales. El mismo describe las interacciones de scattering de neutrones obteniéndose como resultado los datos necesarios para calcular factores de corrección aplicables a dichos experimentos. La herramienta tiene como objetivo ser un código abierto, fácilmente modificable y adaptable para resolver otro tipos de problemas neutrónicos en una amplia variedad de geometrías. El código generado consta de un manual que permite al usuario utilizar el programa sin tener que intervenir en el código fuente. En el transcurso del trabajo se pudo validar el código generado con experimentos realizados en el Laboratorio de Neutrones y Reactores del Centro Atómico Bariloche. Se analizaron diferentes geometrías y materiales de muestras. En el primer capítulo de este proyecto integrador se realiza una breve descripción de la teoría de la interacción de neutrones con la materia. Se enuncian los modelos de scattering utilizados en el código de cálculo para modelar la interacción de los neutrones con el sistema dispersor (Modelo de Gas Ideal y Modelo Sintético). Por último se realiza una breve descripción de la ecuación de transporte llevándola a su forma integral. En el capítulo dos se realiza una breve descripción de los métodos de generación de números aleatorios y de la teoría general de Monte Carlo. Más adelante el capítulo se centra en la aplicación del esquema de Monte Carlo a la resolución de problemas neutrónicos. Finalmente se detalla el método de reducción de varianza utilizado en el programa. En el capítulo tres se detalla el funcionamiento básico del código de programación generado a través de la descripción de la rutina central del mismo. Se describe cada etapa del seguimiento de historias de neutrones en la muestra utilizado por el programa. Por último se detalla el mecanismo de conteo de neutrones en los detectores modelados con el programa. En el capítulo cuatro se describe un experimento realizado en el laboratorio de neutrones y reactores del CAB con el propósito de obtener resultados para validar el programa. Se detallan todas las mediciones realizadas para la caracterización del dispositivo experimental y sus resultados. Entre las mediciones se encuentran la de medición de espectro incidente, medición de distancias efectivas de vuelo, medición de tiempo muerto de los detectores y su electrónica, tiempo de retardo electrónico, y background. En el capítulo cinco se presentan los resultados de las mediciones realizadas para las distintas muestras y la comparación con los resultados obtenidos utilizando el programa. Finalmente se presentan las conclusiones generales del trabajo. En el apéndice se encuentra el manual del usuario para el programa desarrollado. En el mismo se describen las sintaxis necesarias para la correcta escritura de los archivos de entrada.